Servicios personalizados
Español (pdf)
Articulo en XML
Referencias del artículo
Enviar articulo por email
Citado por SciELO 
Similares en
SciELO 
Permalink
Introducción
El calentamiento de la tierra debido a la concentración de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en la atmósfera, es un fenómeno comprobado Molina, Sarukhán y Carabias, (2017). La quema de combustibles fósiles, el cambio de uso de suelo y la deforestación producen un incremento de dióxido de carbono (CO2) en el ambiente, lo que acompañado de la presencia de GEI como el metano (CH4), óxido nitroso (NO2) y clorofluorocarbonos (CFC), inexistentes de forma natural en la atmósfera López y otros., (2016), ratifican el impacto de las actividades antrópicas en la variación climática del planeta.
Los ecosistemas forestales constituyen uno de los principales sumideros de carbono del planeta Yepes y otros., (2015). Al secuestrar carbono en su biomasa y reducir la presión sobre los bosques nativos por madera, las plantaciones forestales son una alternativa de mitigación del cambio climático López y otros., (2016). La cantidad de carbono secuestrado por el ecosistema dependerá de la especie, edad, manejo, clima y suelo. Somarriba y otros., (2013)
Pese a la importancia de las plantaciones forestales en la reducción de carbono en la atmósfera, en el Ecuador la mayoría de estas son establecidas solo con fines de producción maderera Ministerio de Agricultura y Ganadería, (2018). Servicios ecosistémicos como el secuestro de CO2 son vinculados y estudiados casi exclusivamente en formaciones naturales Cadilhac y otros., (2017). Al existir interés del estado por reducir las emisiones provenientes del sector forestal equivalentes a un 25.35 % del total de emisiones generadas por el país Ministerio del Ambiente del Ecuador, (2016), es necesaria la generación de datos específicos sobre el aporte de las plantaciones forestales; aún más si se toma en cuenta que el Ecuador es el primer país en recibir fondos del programa de políticas e incentivos positivos para la reducción de emisiones debidas a la deforestación y la degradación de los bosques (REDD+) Ministerio del Ambiente del Ecuador, (2017).
Hasta el 2014, las plantaciones comerciales en el Ecuador cubrían una superficie de 132 072 ha Food and Agriculture Organization, (2015), que sustentaron el 66,80 % de la producción de madera legal del país con 2 411 271,52 m3Ministerio del Ambiente del Ecuador, (2014a). El 42,41 % de estas plantaciones se estableció en la región costera con especies de rápido crecimiento, de las que destacan por la superficie que cubren: Teca (Tectona grandis L.f.), Pachaco [Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake], y Eucalipto (Eucalyptus grandis y Eucalyptus «urograndis»), respectivamente Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca, (2013).
Plantaciones de Eucalyptus grandis ubicadas en Colombia almacenaron 239 t/ha de carbono a los siete años Martínez y otros., (2018), lo que representa más del doble de carbono capturado por el Bosque Siempre Verde de Tierras Bajas de la Amazonía, que, según la primera evaluación nacional forestal del Ecuador, es el ecosistema natural con la mayor tasa de captura de carbono con 108,69 t/ha Ministerio del Ambiente del Ecuador, (2014b). Pese a la presencia de la especie en varias plantaciones del litoral ecuatoriano y al potencial de secuestro de carbono, no se dispone de datos que cuantifiquen este aporte en el país.
Por lo que el objetivo de la presente investigación fue determinar la cantidad de carbono secuestrado por la plantación de Eucalyptus grandis ubicada en la granja experimental «La Favorita».
Materiales y métodos
Características del sitio de estudio
La investigación se desarrolló en una plantación de 8,03 ha de Eucalyptus grandis, establecida en marzo de 1970 en la granja experimental «La Favorita», propiedad de la Universidad Técnica del Norte. Se ubica a 0°13´ de latitud S y 78°47´ de longitud W, en el sector Chiriboga, parroquia San José de Alluruquín, cantón Santo Domingo, provincia Santo Domingo de los Tsachilas. La altitud de la granja oscila entre los 1 700 y 2 300 msnm, con una precipitación media anual de 3 000 mm y una temperatura media de 16 °C. La plantación se consideró como sana según el criterio de Murillo y Camacho en el año 1997, pese a no recibir tratamientos silviculturales en ninguna etapa de su desarrollo.
Inventario Forestal
Para la realización del inventario se usó una intensidad de muestreo del 10 %, el doble de lo recomendado por la Subsecretaría de Producción Forestal para plantaciones de esta superficie Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca, (2016). Se establecieron de forma sistemática 16 parcelas rectangulares de 20 m de ancho por 25 m de largo (500 m2). Para la ubicación de las parcelas en campo se usaron las coordenadas provenientes de una rejilla sobrepuesta en el mapa de la plantación. Dentro de las parcelas se realizaron mediciones del diámetro a 1.30 m (Di) y altura total (ht).
Cuantificación de la biomasa
Para la cuantificación de la biomasa fueron derribados dos árboles en cada unidad muestral a fin de tener 36 individuos, superior a lo recomendado por Pardé y Bouchon, (1988) para coberturas homogéneas como plantaciones menores a 15 ha Picard, Saint-André y Henry, (2012). Los árboles seleccionados fueron aquellos que mostraron valores de Di Y ht similares al del promedio de la parcela Vélez y Arango, (2002). Una vez en el suelo se separó el fuste de las ramas. Este fue cortado en secciones de 5 m de longitud, a excepción de la primera sección que midió 4,70 m para compensar la altura de corte del árbol. Finalmente, se realizó la medición del diámetro medio de cada sección (con y sin corteza). Para determinar el volumen del fuste con y sin corteza se aplicó la fórmula de Huber (ecuación 1) a cada sección Riaño y Lizarazo, (2017).
Donde:
v |
volumen de la sección con y sin corteza |
Dm |
diámetro a la mitad de la troza con y sin corteza |
L |
longitud de la sección 5 m. |
Finalmente, el volumen de la corteza se obtuvo por la diferencia entre el volumen del fuste con corteza y sin corteza.
De cada árbol se obtuvo una rodaja del fuste de 4 cm de espesor, esta se pesó en campo con y sin corteza (peso verde). Cada rodaja y su corteza fueron empacadas y codificadas para ser enviadas al laboratorio, donde fueron sometidas a temperatura constante de 105 °C dentro de un horno. Al alcanzar pesos constantes fueron registrados como peso en seco. Se obtuvo el valor de la biomasa de la rodaja y de la corteza mediante la ecuación 2, que se presenta a continuación. Estos valores se extrapolaron al volumen del fuste para obtener la cantidad total de biomasa de los componentes Segura y Andrade, (2008).
Para determinar la biomasa de ramas y hojas se seleccionó una rama bifurcada directamente del fuste y ubicada en el centro de la copa (a fin de tener un valor promedio). La rama fue dividida en secciones parciales de 0.5 m y se obtuvo una rodaja de 1 cm de espesor, a fin de obtener la biomasa de la rama con la metodología usada en el fuste. El follaje de la rama fue pesado en campo y secado en horno, se aplicó la ecuación 2 y se obtuvo el valor de la biomasa de hojas. Finalmente, se multiplicaron los valores obtenidos por el número de ramas y se obtuvo un estimado de la biomasa de ramas y hojas.
Ajuste fórmula alométrica
Con los valores de la biomasa aérea de los 32 individuos se realizó un análisis de regresión simple y múltiple, a fin de obtener la ecuación predictora de mejor ajuste. Las variables independientes para el análisis de regresión múltiple fueron Di y ht, mientras que el análisis de regresión simple fue realizado en función de la variable combinatoria Di*ht. El parámetro de selección en la regresión simple fue el R2 ajustado. En la regresión múltiple se realizó una depuración por el método Stepwise y se seleccionó el mejor ajuste en base a al coeficiente de Mallows, el error estándar de la estimación y el R2 ajustado. Picard, Saint-André y Henry, (2012).
Cuantificación del carbono
Se obtuvo el modelo alométrico de mejor ajuste y se aplicó a los datos levantados en el inventario forestal (Di y ht), obteniéndose los valores de biomasa aérea de las parcelas de estudio. Este valor fue ponderado a individuo promedio, unidad de superficie (hectárea) y plantación. Cada ponderación fue multiplicada por un factor de conversión de 0,5 Penman y otros., (2003) y se obtuvo el carbono secuestrado.
Resultados y discusión
Inventario forestal
La plantación cuenta con 1 610 individuos equivalente a 201 árboles/ha. El promedio de Di es de 0,44 m con un rango de 0,14 m a 0,88 m. La altura total promedio de la plantación es de 32,44 m, con valores que van desde los 10 m hasta los 65 m. Los rangos registrados en las variables dasométricas Di y HT, muestran cierta heterogeneidad en la plantación debido a la falta de tratamientos silviculturales, lo que se ratifica con los estimadores estadísticos. (Véase Tabla 1)
Tabla 1 - Resúmenes estimadores estadísticos.
| ESTIMADOR | HT (m) | Di (m) | g (m2/ha) | Vol (m3/ha) |
|---|---|---|---|---|
| PROMEDIO | 32.44 | 0.44 | 38.95 | 988.47 |
| S | 8.25 | 0.14 | 10.18 | 357.89 |
| CV (%) | 25.43 | 31.67 | 26.13 | 36.21 |
Leyenda: HT: altura total; Di: diámetro a 1.30 m; g: área basal; Vol: volumen; S: desviación estándar de la muestra; CV:coeficiente de variación.
Plantaciones en Colombia registran rendimientos de hasta 200 m3/ha en turnos de seis a ocho años Gómez, Ríos y Peña, (2012). En Argentina, se registran volúmenes de 525 m3/ha en plantaciones de 12 años Aparicio y López, (1995). La plantación estudiada muestra un rendimiento volumétrico superior, atribuible a los 40 años que permitieron un mayor crecimiento en Di y HT; sin embargo, el Di promedio de la plantación es inferior al del potencial de la especie con la aplicación de tratamientos silviculturales, que llega a 0,45 m a los 14 años. Sepliarsky, (2002)
Adicionalmente, la falta de estos tratamientos pudo generar competencia por luz entre individuos, lo que podría ser una de las razones del crecimiento en altura desproporcional al Di. El Incremento Medio Anual (IMA) de la plantación fue de 24,71 m3/ha/año, similar a los 25 m3/ha/año registrados en Colombia Gómez, Ríos y Peña, (2012) e inferior a los 43,75 m3/ha/año observados en Argentina. Aparicio y López, (1995).
Biomasa de la plantación
El total de biomasa aérea de la plantación fue de 5 012,31 t, correspondiente a 624,20 t/ha. De este valor el 81,20 % se concentró en los fustes, el 7,57 % en cortezas, el 8,87 % en ramas y el 2,36 % en hojas. Está distribución puede atribuirse a las características propias de la especie. Paixão y otros., (2006) en su investigación determinaron una distribución de biomasa aérea similar. El 81,84 % concentrado en el fuste, el 8,05 % en la corteza y el 7,74 % en ramas y hojas. Una tendencia análoga se presenta en el trabajo de Ribeiro y otros., (2015), quienes mencionan que el 82 % de la biomasa aérea se concentra en el fuste, el 8 % en la corteza, el 7 % en las ramas y el 3 % en las hojas.
Fórmula alométrica
La ecuación alométrica para predicción de carbono secuestrado en plantaciones de Eucalyptus grandis mostró un buen ajuste con un R2 de 0,98. La ecuación de mejor ajuste se obtuvo en base a la combinación de las variables Di y ht (Véase Figura), lo que muestra la importancia de estas variables en la estimación de carbono secuestrado. El uso de Di2ht como variable predictora del contenido de carbono es consistente con investigaciones realizadas por Pacheco y otros., (2007), Zewdie, Olsson y Verwijst, (2009) y Ribeiro y otros., (2015). En un análisis por separado se mostró que el Di tiene mayor influencia que la ht en el carbono presente en cada individuo. Dado el ajuste de la ecuación, esta podría ser usada en la estimación de carbono secuestrado en plantaciones de similares características. (Figura 1)
El uso de las variables Di y ht por separado mostró un buen ajuste, sin embargo, el R2 ajustado fue menor que el de la ecuación obtenida con la variable combinada Di2ht. Esto pese a que en el caso de regresiones múltiples el R2 aumenta debido al número de variables, lo que hace que pierda representatividad en este tipo de regresiones; por lo que se analizó el Cp de Mallows y el error estándar de la estimación, ratificando la ecuación de mejor ajuste como la obtenida con la variable combinada. La complejidad de las fórmulas resultantes con las variables por separado y sus polinomios es mayor que la ecuación seleccionada, como se observa en la tabla 2. (Véase Tabla 2)
Tabla 2 - Ecuaciones alométricas y parámetros de selección.
| Ecuación | R2Aj | Cp Mallows | s |
|---|---|---|---|
| CC=0.18 D2ht-0.04 | 0,98 | 2 | 0,14 |
| CC=6.7Di2-0.64Di+0.03ht-0.67 | 0,97 | 4 | 0,19 |
| CC=6.17Di2+0.3ht-0.91 | 0.96 | 3 | 0,22 |
| CC=7.28Di+0.01ht-2.28 | 0.94 | 3 | 0,31 |
| CC=7.28Di+0.0005ht-0.02ht-1.82 | 0,92 | 4 | O,31 |
Leyenda: CC: contenido carbono; Aj: jjustado; Cp: Coeficiente; ht: altura total; Di: diámetro a 1.30 m; s: error estándar de la estimación.
Carbono de la plantación
El carbono secuestrado por árbol fue en promedio 0,75 t, equivalente a 312,10 t/ha y 2506,16 t en toda la plantación, lo que indica que el carbono secuestrado en el componente aéreo de plantaciones de ocho años fue de 63,7 t/ha Ribeiro y otros., (2015). Estos datos son similares a los obtenidos por Paixão y otros., (2006), quienes registraron valores de 47,7 t/ha en plantaciones de igual edad. La diferencia en comparación a la presente investigación radica en la relación seis a uno de la edad. Cabe recalcar que en el estudio se usó la fracción genérica del 50 % de carbono por unidad de biomasa, lo que pudo generar sobreestimaciones. Lamlom y Savidge, (2003)
El contenido de carbono secuestrado en la biomasa aérea de Eucalyptus grandis mostró el potencial como sumidero de carbono de la especie. La mayor cantidad de biomasa aérea de la plantación se encontró en el fuste. Para las condiciones de estudio, la ecuación alométrica basada en la combinación de DAP y ht (DAP2ht) mostró el mejor ajuste, lo que simplifica los cálculos y predice valores de carbono más cercanos a los reales.
